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超臨界CO2流體萃取技術(shù)實(shí)驗(yàn)王江超臨界CO2流體萃取技術(shù)實(shí)驗(yàn)王江1一、超臨界流體萃取的幾個(gè)概念
物質(zhì)的臨界狀態(tài):指物質(zhì)氣態(tài)和液態(tài)共存的一種邊緣狀態(tài),在此狀態(tài)下,液態(tài)的密度與其飽和蒸汽密度相同,因此氣液兩態(tài)界面消失。此狀態(tài)只有在臨界溫度和臨界壓力下才能實(shí)現(xiàn),如果氣體處于臨界溫度之上,無(wú)論給予多大的壓力,都不能將其液化。臨界點(diǎn):物質(zhì)處于臨界狀態(tài)下所在的溫度、壓力點(diǎn)。超臨界流體:指處于超過(guò)物質(zhì)本身臨界溫度和臨界壓力狀態(tài)時(shí)的流體。穩(wěn)定的純物質(zhì)都有固定的臨界點(diǎn)。超臨界流體萃?。菏抢贸R界流體(SCF)作為萃取劑,從液體和固體中萃取出特定成分,以達(dá)到某種分離的目的。一、超臨界流體萃取的幾個(gè)概念
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在臨界點(diǎn)附近,會(huì)出現(xiàn)流體的密度、粘度、溶解度、熱容量、介電常數(shù)等所有流體的物性發(fā)生急劇變化的現(xiàn)象。
3超臨界流體(SCF)的特性由以上特性可以看出,超臨界流體兼有液體和氣體的雙重特性,擴(kuò)散系數(shù)大,粘度小,滲透性好,與液體溶劑相比,可以更快地完成傳質(zhì),達(dá)到平衡,促進(jìn)高效分離過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。超臨界流體(SCF)的特性由以上特性可以看出,超臨界流體兼有4二、超臨界流體萃取的原理超臨界流體(SCF)是指處于臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)以上,其物理性質(zhì)介于氣體與液體之間的流體。這種流體(SCF)兼有氣液兩重性的特點(diǎn),它既有與氣體相當(dāng)?shù)母邼B透能力和低的粘度,又兼有與液體相近的密度和對(duì)許多物質(zhì)優(yōu)良的溶解能力。溶質(zhì)在某溶劑中的溶解度與溶劑的密度呈正相關(guān),溶質(zhì)在SCF中的溶解度也與此類似。因此,通過(guò)改變壓力和溫度,改變SCF的密度,便能溶解許多不同類型的物質(zhì),達(dá)到選擇性地提取各種類型化合物的目的。二、超臨界流體萃取的原理超臨界流體(SCF)是指處于臨界溫度5三、超臨界流體萃取的優(yōu)點(diǎn)1.提高SCF的密度,可以將待分離成分溶出,降低SCF密度,又可使該成分從SCF中析出;同時(shí),SCF保持了氣體具有的傳遞特征,比液體滲透得更快,能更快到達(dá)平衡。因此,超臨界流體萃取效率一般都高于液體溶劑萃取。2.在接近臨界點(diǎn)附近,只要溫度和壓力有微小變化,SCF的密度和溶解度都會(huì)發(fā)生很大變化,比較容易控制工藝條件。3.SCF容易從分離成分中去除,不會(huì)對(duì)產(chǎn)品和食品造成污染。4.選用的SCF性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)腐蝕性,特別適合具有熱敏性或易氧化性的成分分離純化。三、超臨界流體萃取的優(yōu)點(diǎn)1.提高SCF的密度,可以將待分離成6超臨界流體萃取技術(shù)的特點(diǎn)超臨界流體萃取技術(shù)的特點(diǎn)7四、超臨界流體的選擇四、超臨界流體的選擇81.SCF臨界溫度要接近工藝中的操作溫度(常溫)2.操作溫度應(yīng)低于被萃取物質(zhì)分解溫度或變質(zhì)溫度3.SCF化學(xué)性質(zhì)要與待萃取成分的化學(xué)性質(zhì)相似4.SCF化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無(wú)毒性和無(wú)腐蝕性,不易爆易燃5.臨界溫度和臨界壓力都盡量接近常規(guī)條件6.對(duì)于待分離成分要有較高的選擇性和較高的溶解度7.來(lái)源廣泛,價(jià)格便宜,以降低成本常用的SCF:CO2、SO2、C2H4、C3H8、C4H10、CClF3(氯三氟甲烷)1.SCF臨界溫度要接近工藝中的操作溫度(常溫)9某些常用流體的物理特征某些常用流體的物理特征10利用CO2作為萃取劑主要有以下優(yōu)點(diǎn):(1)可以在35~40℃的條件下進(jìn)行提取,能夠防止熱敏性物質(zhì)的變質(zhì)和揮發(fā)性物質(zhì)的逸散。(2)在CO2氣體籠罩下進(jìn)行萃取,萃取過(guò)程中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng);又由于完全隔絕了空氣中的氧,因此,萃取物不會(huì)因氧化或化學(xué)變化而變質(zhì)。(3)由于CO2不具備可燃性,且萃取過(guò)程中不使用易燃易爆的有機(jī)溶劑,相對(duì)安全。(4)CO2是較容易提純與分離的氣體,因此萃取物幾乎無(wú)溶劑殘留,也避免了溶劑對(duì)人體的毒害和對(duì)環(huán)境的污染。利用CO2作為萃取劑主要有以下優(yōu)點(diǎn):(1)可以在35~411(5)萃取和分離合二為一,當(dāng)飽含溶解物流經(jīng)分離器時(shí),由于壓力下降使得CO2與萃取物迅速分離,成為兩相,故能耗較少。(6)CO2無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)毒,價(jià)格便宜,純度高,易得,且能夠循環(huán)使用,降低了成本。(7)具有殺菌和保鮮的作用。(8)可以通過(guò)改變壓力和調(diào)節(jié)溫度來(lái)改變?nèi)芙庑阅?對(duì)于萃取成分有選擇性。(9)擴(kuò)散系數(shù)大而粘度小,大大節(jié)省了萃取時(shí)間,萃取效率高。(5)萃取和分離合二為一,當(dāng)飽含溶解物流經(jīng)分離器時(shí),由于壓12五、超臨界流體萃取條件的選擇物料粒度:減小了物料粒度,增加顆粒的比表面積,從而增加了傳質(zhì)面積;顆粒半徑過(guò)小,增加物料的堆積密度,出現(xiàn)“溝流”現(xiàn)象,影響產(chǎn)率。萃取壓力:盡可能低,以降低壓縮機(jī)的動(dòng)力消耗萃取溫度:應(yīng)低于待分離成分的分解溫度改性劑:非極性溶質(zhì)在SCF中的溶解度有限或不溶,可通過(guò)加入一些改性劑或有機(jī)配體來(lái)增加溶解度。(1)與溶質(zhì)配位降低其極性;(2)使SCF與溶質(zhì)極性相似以能夠更好地溶解溶質(zhì)。萃取時(shí)間:萃取時(shí)間應(yīng)考慮綜合效率問(wèn)題五、超臨界流體萃取條件的選擇物料粒度:減小了物料粒度,增加顆13六、超臨界流體工藝流程
及萃取設(shè)備超臨界萃取裝置是由萃取劑供應(yīng)系統(tǒng)、低溫系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、萃取系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、改性劑供應(yīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)組成的,現(xiàn)代化的生產(chǎn)設(shè)備,一般還有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)監(jiān)控,以提高系統(tǒng)的安全可靠性,并降低運(yùn)行成本。六、超臨界流體工藝流程
及萃取設(shè)備超臨界萃取裝置是由萃取劑供14超臨界二氧化碳流體萃取技術(shù)實(shí)驗(yàn)課件15SFE的基本流程是:由鋼瓶提供高純液體(CO2)經(jīng)高壓泵系統(tǒng),流入保持在一定溫度(高于Tc)下的萃取池。在萃取池中可溶于SCF的溶質(zhì)擴(kuò)散分配溶解在SCF中,并隨SCF一起流出萃取池,經(jīng)阻尼器減壓獲升溫后進(jìn)入收集器,多余的SCF排空或循環(huán)使用。SFE的基本流程是:由鋼瓶提供高純液體(CO2)經(jīng)高壓泵系16大型超臨界流體萃取裝置大型超臨界流體萃取裝置17工作系統(tǒng)操作作面工作系統(tǒng)操作作面18壓縮機(jī)
控制系統(tǒng)
制冷機(jī)
CO2壓縮機(jī)控制系統(tǒng)制冷機(jī)CO219七、提高萃取效率的方法提高萃取效率的方法除了適當(dāng)提高萃取壓力、選取合適萃取溫度和增大超臨界流體流量之外,還可以采用加入適量的夾帶劑,利用高壓電場(chǎng)和超聲波等措施。此外,還有一些強(qiáng)化措施包括攪拌、增加流量或采用移動(dòng)床等,這些措施都是為了達(dá)到減少萃取中外擴(kuò)散阻力的目的。七、提高萃取效率的方法提高萃取效率的方法除了適當(dāng)提高萃取壓力201.超臨界流體的輔助溶劑效應(yīng)在超臨界液體的萃取加工過(guò)程中,如果使用單一組分的純氣體,比如CO2、二氧化硫、氯氟烴等,往往會(huì)遇到物料在超臨界態(tài)流體中溶解度太低,選擇性不高,溶解度對(duì)溫度、壓力變化不敏感等問(wèn)題,使分離操作的能耗增加,時(shí)間延長(zhǎng),產(chǎn)品純度不高。因此,單一組分作為超臨界流體,在實(shí)踐中表現(xiàn)出很大的局限性。所以,在實(shí)際操作中,往往在超臨界流體中添加輔助溶劑(entrainer,又稱助溶劑或夾帶劑)以提高溶解度,增加物質(zhì)溶解度的選擇性。1.超臨界流體的輔助溶劑效應(yīng)在超臨界液體的萃取加工過(guò)程中21輔助溶劑可以多方面影響超臨界流體的溶解度與選擇性,以及其他操作性能。它首先改變了溶劑的密度,一般情況下,少量輔助溶劑對(duì)溶劑密度的影響不大,但是加入輔助溶劑對(duì)臨界參數(shù)的改變則非常顯著。下表是幾個(gè)超臨界流體萃取輔助劑的實(shí)例。輔助溶劑可以多方面影響超臨界流體的溶解度與選擇性,以及其他操22常見(jiàn)臨界流體萃取輔助劑常見(jiàn)臨界流體萃取輔助劑23超臨界二氧化碳流體萃取技術(shù)實(shí)驗(yàn)課件24在使用輔助溶劑時(shí)應(yīng)當(dāng)注意,雖然CO2是無(wú)毒的,但是有些輔助溶劑如甲醇、丙酮等都是有毒的,如果輔助溶劑殘留在產(chǎn)品中,不僅會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品中易揮發(fā)成分的損失,還會(huì)帶來(lái)產(chǎn)品質(zhì)量上的問(wèn)題。因此,在實(shí)際操作中,應(yīng)合理選擇輔助溶劑,不要一味追求提高溶解度與萃取效率,有些時(shí)候,還需要對(duì)輔助溶劑進(jìn)行分離。在使用輔助溶劑時(shí)應(yīng)當(dāng)注意,雖然CO2是無(wú)毒的,但是有些輔助25在選擇萃取劑時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)在萃取階段,夾帶劑與溶質(zhì)的相互作用是首要的,即夾帶劑的加入能使溶質(zhì)的溶解度較大幅度提高;(2)在溶質(zhì)再生(分離)階段,夾帶劑應(yīng)易于與溶質(zhì)分離;(3)在分離涉及人體健康的產(chǎn)品時(shí),如藥品、食品和化妝品等,還需注意夾帶劑的毒性問(wèn)題。在選擇萃取劑時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)在萃取階段,夾帶劑262利用高壓電場(chǎng)高壓脈沖電場(chǎng)可顯著改善萃取溶質(zhì)與膜脂等成分的互溶速率及通過(guò)細(xì)胞壁物質(zhì)的傳質(zhì)能力,從而提高萃取效率。寧正祥等用高壓脈沖電場(chǎng)強(qiáng)化超臨界CO2萃取荔枝種仁精油,在300MPa以下時(shí),高壓脈沖處理可明顯改善超臨界萃取效率;尤其是在萃取率低于80%時(shí),高壓脈沖電場(chǎng)效果顯著。2利用高壓電場(chǎng)高壓脈沖電場(chǎng)可顯著改善萃取溶質(zhì)與膜脂等成分的273利用超聲波在超臨界流體萃取天然生物資源活性有效成分的過(guò)程中,采用強(qiáng)化措施減少萃取的外擴(kuò)散阻力往往能取得很好的萃取效果。方瑞斌等用超聲波強(qiáng)化超臨界CO2萃取紫杉醇。研究表明,如要完全萃取紫杉醇,未強(qiáng)化超聲超臨界CO2的萃取時(shí)間是強(qiáng)化超聲超臨界CO2的3倍。在對(duì)1.1%紫杉醇浸膏的萃取實(shí)驗(yàn)中,強(qiáng)化超聲的超臨界CO2很快達(dá)到100%萃取,而未強(qiáng)化超聲的超臨界萃取在3倍時(shí)間及用量相同條件下只達(dá)到41%的萃取率,這充分顯示了超臨界萃取與超聲技術(shù)并用的優(yōu)越性。Ai-junHu等對(duì)超聲強(qiáng)化超臨界流體萃取薏苡種子中的薏苡油和薏苡仁酯的研究也表明,超聲強(qiáng)化技術(shù)可以很大程度地提高萃取效率。3利用超聲波在超臨界流體萃取天然生物資源活性有效成分的過(guò)程28八、超臨界流體技術(shù)的應(yīng)用SFE-CO2技術(shù)的主要應(yīng)用范圍1食品工業(yè)2醫(yī)藥、化妝品(1)在生物活性物質(zhì)和天然藥物提取中的應(yīng)用(EPA、DHA沙棘油、γ-亞麻酸、β-胡蘿卜素等)(2)在手性藥物合成中的應(yīng)用(3)在藥劑學(xué)中的應(yīng)用(4)在藥物分析中的應(yīng)用3化學(xué)工業(yè)八、超臨界流體技術(shù)的應(yīng)用SFE-CO2技術(shù)的主要應(yīng)用范圍29超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用30超臨界萃取技術(shù)在食品行業(yè)的研究和應(yīng)用1植物油脂的萃取:油茶是我國(guó)重要的木本食用油料,我國(guó)傳統(tǒng)的茶油制取一般采用壓榨法和浸出法,前者殘油率高,后者味差色深。如用超臨界CO2萃取,所得油的顏色、外觀,理化指標(biāo)均優(yōu)于溶劑法,且提取率高,雜質(zhì)少,水分低,無(wú)需精煉。與此相類似的還有利用超臨界萃取豆油、菜籽油、米糠油、棕櫚油、茶籽油、玉米胚芽油、杏仁油、紫蘇油、花生油、山蒼子油。另外,采用超臨界萃取技術(shù)提取微生物油脂也是近年來(lái)研究的熱點(diǎn),如孢霉菌絲體油脂提取的研究已取得進(jìn)展。超臨界萃取技術(shù)在食品行業(yè)的研究和應(yīng)用1植物油脂的萃取:油茶312啤酒花有效成分的提?。?982年,西德HEG公司建造的工業(yè)規(guī)模超臨界萃取啤酒花生產(chǎn)線投入生產(chǎn)。用有機(jī)溶劑萃取的啤酒花萃取液,色澤暗綠,成分復(fù)雜,且殘留有機(jī)溶劑。如采用CO2超臨界萃取,萃取液顏色為橄欖綠色,不僅萃取率高,芳香成分也不被氧化,而且可避免萃取農(nóng)藥。2啤酒花有效成分的提取:1982年,西德HEG公司建造323咖啡中咖啡因的脫除:超臨界流體萃取技術(shù)最早應(yīng)用于食品領(lǐng)域是從咖啡中脫除咖啡因。由于健康理念的改變,西方國(guó)家對(duì)脫咖啡因的咖啡需求增加了,1979年,西德的HAG公司率先建成了處理2萬(wàn)t的生產(chǎn)線,采用CO2萃取,然后用活性炭吸附以分離咖啡因。與此相類似的還有從煙草中脫除尼古丁,從紅茶中脫除咖啡因,從綠茶中脫茶多酚等。3咖啡中咖啡因的脫除:超臨界流體萃取技術(shù)最早應(yīng)用于食品領(lǐng)域334生理活性物質(zhì)的提?。撼R界CO2能選擇性地溶解卵黃中的中性脂質(zhì)和膽固醇,卻不能溶解磷脂和蛋白質(zhì),因此可用于蛋黃中卵黃油的分離,分離得到的卵黃油品質(zhì)較好,且卵黃蛋白的功能性質(zhì)也不受影響。兒茶素也是一種功能性成分,用超臨界技術(shù)萃取兒茶素,提取率較高,所得的物質(zhì)純度也較高。二十碳五烯酸(EPA)對(duì)于防止心臟病、動(dòng)脈硬化及糖尿病有積極療效。傳統(tǒng)方法是用混合溶劑萃取,產(chǎn)品脂肪酸組成較復(fù)雜,如用超臨界萃取,產(chǎn)品純度較高。4生理活性物質(zhì)的提?。撼R界CO2能選擇性地溶解卵黃中的中345色素的提?。河衩S色素屬于異戊二烯類色素,生理上可作為維生素A的來(lái)源,超臨界CO2萃取的玉米黃色素,性能指標(biāo)優(yōu)于有機(jī)溶劑法萃取所得產(chǎn)品,萃取率高且不含殘留溶劑。利用超臨界萃取分離的枸杞油,不僅不飽和脂肪酸含量高,亞油酸含量高達(dá)66.2%~67.8%,還能從中分離出枸杞色素,即β-胡蘿卜素,色素提取率達(dá)51.5%。超臨界CO2還能對(duì)馬鈴薯和番茄榨汁后的副產(chǎn)品進(jìn)行分離,從中提取出胡蘿卜素。在胭脂紅等其他植物染料提取中也有應(yīng)用。5色素的提?。河衩S色素屬于異戊二烯類色素,生理上可作為維356香精香料的提?。合闱v蘭精油是一種天然的食品增香劑,用超臨界CO2萃取的香莢蘭精油,為淡黃色油狀物,香氣突出,具有奶香、豆香和膏香,天然感好,無(wú)需調(diào)和可直接用于食品中。采用超臨界技術(shù)制取茴香油,產(chǎn)率比蒸餾法高35%,所得產(chǎn)物更具天然香料的芳香味。此外,超臨界萃取還可用于肉豆蔻、肉桂、胡椒、子丁香、介子胺、生姜油、蒜油、辣椒油等香辛料的提取,以及董衣草、鼠尾草、百里香、迷迭香等常用香料的提取。6香精香料的提?。合闱v蘭精油是一種天然的食品增香劑,用超臨367在食品分析方面的應(yīng)用:1988年,國(guó)際上推出了第一臺(tái)商品化的超臨界流體萃取(SFE)儀,早期主要用于食品分析,如食用香料,脂肪油脂,維生素等,采用超臨界技術(shù)分析,能節(jié)省時(shí)間,節(jié)約化學(xué)試劑,排除溶劑干擾,減少人身傷害。紫外(UV)和常壓化學(xué)解離質(zhì)譜法(APCIMS)的填充柱超臨界流體色譜法(PS-FC),是鑒別和定量測(cè)定β-興奮劑的通用方法,對(duì)于牛肝樣品的β-興奮劑,該法顯示出良好的回收率和較低的交量(RSD<15%),此法還可用于雙氯醇胺和柳丁氨醇的測(cè)定。對(duì)于農(nóng)藥殘留的測(cè)定,特別是水中碳硫化合物的測(cè)定,超臨界萃取法比較迅速。對(duì)于中藥有效成分的分析,超臨界萃取也有應(yīng)用。7在食品分析方面的應(yīng)用:1988年,國(guó)際上推出了第一臺(tái)商品化378酶制劑工業(yè)上的應(yīng)用:超臨界CO2可用于蒜酶的失活和大蒜中SOD的保留,在酸性條件下能夠抑制的蒜酶,經(jīng)超臨界CO2萃取后會(huì)失活。9其他應(yīng)用:最近有研究表明,超臨界萃取還可用于葡萄中糖苷類的提取,不僅節(jié)省時(shí)間,而且有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。8酶制劑工業(yè)上的應(yīng)用:超臨界CO2可用于蒜酶的失活和大蒜中38九、SC-CO2萃取技術(shù)的缺點(diǎn)和不足1由于CO2的非極性和低分子量特點(diǎn),在目前的技術(shù)水平下SC-CO2只適合于替代傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑的提取和水蒸氣蒸餾法萃取脂溶性成分(如油脂類、揮發(fā)油),而對(duì)原來(lái)采用濃醇提取的生物堿、內(nèi)酯、黃酮等物質(zhì),需加入一定比例的夾帶劑或在很高的壓力下進(jìn)行萃取,這就給工業(yè)化帶來(lái)了一定的難度。對(duì)于許多強(qiáng)極性和高分子量的物質(zhì)(多糖類、皂苷類、蛋白質(zhì)),則更難進(jìn)行有效提取,必須與其他方法結(jié)合使用。2此外,SC-CO2萃取裝置在更換產(chǎn)品時(shí)清洗比較困難,萃取產(chǎn)物的收集必須在無(wú)菌箱中進(jìn)行,存在裝卸料的連續(xù)化問(wèn)題及設(shè)備一次性投資較大的問(wèn)題等。九、SC-CO2萃取技術(shù)的缺點(diǎn)和不足1由于CO2的非極393超臨界萃取技術(shù)是近幾十年才發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù),技術(shù)理論尚不成熟,尤其是還沒(méi)有公認(rèn)的萃取過(guò)程的熱力學(xué)模型。4超臨界萃取的工藝技術(shù)要求較高,相關(guān)的技術(shù)人員還有待培養(yǎng),經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)資料都有待積累。5由于萃取過(guò)程在高壓下進(jìn)行,所以對(duì)設(shè)備以及整個(gè)管路系統(tǒng)的耐壓性能要求較高,就我國(guó)目前而言,設(shè)計(jì)和制造大型的高壓萃取設(shè)備還有一定難度,安全保障問(wèn)題也十分突出。6傳統(tǒng)的食品行業(yè),是一個(gè)低投資的行業(yè),而超臨界技術(shù)要想取得高產(chǎn)出,必須建成大型生產(chǎn)設(shè)備,投資風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)分離技術(shù),這也使許多企業(yè)對(duì)此持觀望態(tài)度。3超臨界萃取技術(shù)是近幾十年才發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù),技術(shù)理論40十、超臨界流體技術(shù)展望
雖然超臨界流體技術(shù)在許多方面已得到應(yīng)用,但還遠(yuǎn)沒(méi)有發(fā)揮其應(yīng)有的作用.這主要是因?yàn)槟壳皩?duì)超臨界流體性質(zhì)的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠.隨著認(rèn)識(shí)的深入,超臨界流體技術(shù)勢(shì)必得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用.從目前發(fā)展趨勢(shì)看,超臨界技術(shù)將在以下方面發(fā)揮重要作用:在食品、醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域?qū)l(fā)揮越來(lái)越重要的作用.工程方面,環(huán)境友好的超臨界流體將取代一些有害的有機(jī)溶劑,并且使反應(yīng)效率更高,甚至有可能得到通常條件下難以得到的產(chǎn)品.材料科學(xué)方面,超臨界技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊,其中包括聚合物材料加工、不同微粒的制備、藥物的包封、多孔材料的制備、噴涂、印染等等.環(huán)境科學(xué)方面,超臨界水為有害物質(zhì)和有害材料的處理提供了特殊的介質(zhì).隨著腐蝕等問(wèn)題的解決,超臨界水氧化處理污水、超臨界水中銷毀毒性及危險(xiǎn)性物質(zhì)等可能很快實(shí)現(xiàn)商業(yè)化.另外,超臨界流體技術(shù)在土壤中污染物的清除與分析等方面也具有一定的應(yīng)用前景.生物技術(shù)方面,超臨界技術(shù)在蛋白質(zhì)的提取和加工、細(xì)胞破碎中的應(yīng)用等已引起重視.洗滌工業(yè)中,超臨界流體清洗紡織品、金屬零部件等具有許多優(yōu)點(diǎn),目前已引起重視.十、超臨界流體技術(shù)展望雖然41超臨界流體在顆粒制備中的應(yīng)用
研究表明,材料在超臨界流體中與在常用溶劑中制備比較,得到的晶形、顆粒度、抗燒結(jié)能力等性質(zhì)大不相同。在超臨界流體中,得到小的、高度微晶化的顆粒;而在常用溶劑中,則得到團(tuán)聚或非晶態(tài)的顆粒,這些顆粒的粒徑分布較寬,這對(duì)材料的性質(zhì)是不利的。而超臨界流體技術(shù)在這方面的應(yīng)用已日益受到關(guān)注。日前主要有快速膨脹法、抗溶劑法和壓縮抗溶劑法等。超臨界流體在顆粒制備中的應(yīng)用研究表明,材料在42快速膨脹法是將溶質(zhì)溶解于超臨界流體,溶液通過(guò)一個(gè)特制的噴嘴快速膨脹。由于在很短時(shí)間內(nèi)溶液變成高度過(guò)飽和溶液,形成大量的晶核,因而生成微小的、粒度均勻的顆粒,并且顆粒的性質(zhì)可以用溫度、壓力、噴嘴口徑大小、流體噴出速度等調(diào)節(jié)??谷軇┓ǖ幕A(chǔ)是許多物質(zhì)可溶于有機(jī)溶劑,但不溶于氣體或某些超臨界流體。同時(shí),在高壓下CO2等氣體在許多有機(jī)溶劑中的溶解度很大,使溶劑的體積膨脹。因此氣體或超臨界流體溶解后,將使溶劑溶解溶質(zhì)的能力降低,進(jìn)而在適當(dāng)條件下使溶質(zhì)部分或全部沉淀析出,此過(guò)程稱為抗溶劑過(guò)程。在抗溶劑過(guò)程中,沉淀析出產(chǎn)物的性質(zhì)(粒度大小、晶型等)可以通過(guò)壓力、溫度、氣體的溶解速度等進(jìn)行調(diào)節(jié)。超臨界流體在顆粒制備中的應(yīng)用快速膨脹法是將溶質(zhì)溶解于超臨界流體,溶液通過(guò)一個(gè)特制的噴嘴快433.壓縮抗溶劑法與抗溶劑法類似,是將含有某種溶質(zhì)的溶液噴入超臨界流體,溶劑與超臨界流體互溶后,其溶解溶質(zhì)的能力降低,因此溶質(zhì)部分或全部沉淀出來(lái)。此技術(shù)已成功地應(yīng)用于微球制備及多微孔纖維和空心纖維的制備,以及藥物分子與聚合物共沉淀等方面,取得了良好的效果。
最后,在工業(yè)生產(chǎn)中,SFE與其他先進(jìn)的分析技術(shù)如GC、IR、MS和HPLC等進(jìn)行在線或不在線聯(lián)用,可大大提高產(chǎn)物分析的高效性和實(shí)用性,為全過(guò)程的質(zhì)量控制提供了保證,是一項(xiàng)非常有前途的新技術(shù)。3.壓縮抗溶劑法與抗溶劑法類似,是將含有某種溶質(zhì)的溶液噴入44超臨界CO2流體萃取技術(shù)實(shí)驗(yàn)王江超臨界CO2流體萃取技術(shù)實(shí)驗(yàn)王江45一、超臨界流體萃取的幾個(gè)概念
物質(zhì)的臨界狀態(tài):指物質(zhì)氣態(tài)和液態(tài)共存的一種邊緣狀態(tài),在此狀態(tài)下,液態(tài)的密度與其飽和蒸汽密度相同,因此氣液兩態(tài)界面消失。此狀態(tài)只有在臨界溫度和臨界壓力下才能實(shí)現(xiàn),如果氣體處于臨界溫度之上,無(wú)論給予多大的壓力,都不能將其液化。臨界點(diǎn):物質(zhì)處于臨界狀態(tài)下所在的溫度、壓力點(diǎn)。超臨界流體:指處于超過(guò)物質(zhì)本身臨界溫度和臨界壓力狀態(tài)時(shí)的流體。穩(wěn)定的純物質(zhì)都有固定的臨界點(diǎn)。超臨界流體萃?。菏抢贸R界流體(SCF)作為萃取劑,從液體和固體中萃取出特定成分,以達(dá)到某種分離的目的。一、超臨界流體萃取的幾個(gè)概念
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在臨界點(diǎn)附近,會(huì)出現(xiàn)流體的密度、粘度、溶解度、熱容量、介電常數(shù)等所有流體的物性發(fā)生急劇變化的現(xiàn)象。
47超臨界流體(SCF)的特性由以上特性可以看出,超臨界流體兼有液體和氣體的雙重特性,擴(kuò)散系數(shù)大,粘度小,滲透性好,與液體溶劑相比,可以更快地完成傳質(zhì),達(dá)到平衡,促進(jìn)高效分離過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。超臨界流體(SCF)的特性由以上特性可以看出,超臨界流體兼有48二、超臨界流體萃取的原理超臨界流體(SCF)是指處于臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)以上,其物理性質(zhì)介于氣體與液體之間的流體。這種流體(SCF)兼有氣液兩重性的特點(diǎn),它既有與氣體相當(dāng)?shù)母邼B透能力和低的粘度,又兼有與液體相近的密度和對(duì)許多物質(zhì)優(yōu)良的溶解能力。溶質(zhì)在某溶劑中的溶解度與溶劑的密度呈正相關(guān),溶質(zhì)在SCF中的溶解度也與此類似。因此,通過(guò)改變壓力和溫度,改變SCF的密度,便能溶解許多不同類型的物質(zhì),達(dá)到選擇性地提取各種類型化合物的目的。二、超臨界流體萃取的原理超臨界流體(SCF)是指處于臨界溫度49三、超臨界流體萃取的優(yōu)點(diǎn)1.提高SCF的密度,可以將待分離成分溶出,降低SCF密度,又可使該成分從SCF中析出;同時(shí),SCF保持了氣體具有的傳遞特征,比液體滲透得更快,能更快到達(dá)平衡。因此,超臨界流體萃取效率一般都高于液體溶劑萃取。2.在接近臨界點(diǎn)附近,只要溫度和壓力有微小變化,SCF的密度和溶解度都會(huì)發(fā)生很大變化,比較容易控制工藝條件。3.SCF容易從分離成分中去除,不會(huì)對(duì)產(chǎn)品和食品造成污染。4.選用的SCF性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)腐蝕性,特別適合具有熱敏性或易氧化性的成分分離純化。三、超臨界流體萃取的優(yōu)點(diǎn)1.提高SCF的密度,可以將待分離成50超臨界流體萃取技術(shù)的特點(diǎn)超臨界流體萃取技術(shù)的特點(diǎn)51四、超臨界流體的選擇四、超臨界流體的選擇521.SCF臨界溫度要接近工藝中的操作溫度(常溫)2.操作溫度應(yīng)低于被萃取物質(zhì)分解溫度或變質(zhì)溫度3.SCF化學(xué)性質(zhì)要與待萃取成分的化學(xué)性質(zhì)相似4.SCF化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無(wú)毒性和無(wú)腐蝕性,不易爆易燃5.臨界溫度和臨界壓力都盡量接近常規(guī)條件6.對(duì)于待分離成分要有較高的選擇性和較高的溶解度7.來(lái)源廣泛,價(jià)格便宜,以降低成本常用的SCF:CO2、SO2、C2H4、C3H8、C4H10、CClF3(氯三氟甲烷)1.SCF臨界溫度要接近工藝中的操作溫度(常溫)53某些常用流體的物理特征某些常用流體的物理特征54利用CO2作為萃取劑主要有以下優(yōu)點(diǎn):(1)可以在35~40℃的條件下進(jìn)行提取,能夠防止熱敏性物質(zhì)的變質(zhì)和揮發(fā)性物質(zhì)的逸散。(2)在CO2氣體籠罩下進(jìn)行萃取,萃取過(guò)程中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng);又由于完全隔絕了空氣中的氧,因此,萃取物不會(huì)因氧化或化學(xué)變化而變質(zhì)。(3)由于CO2不具備可燃性,且萃取過(guò)程中不使用易燃易爆的有機(jī)溶劑,相對(duì)安全。(4)CO2是較容易提純與分離的氣體,因此萃取物幾乎無(wú)溶劑殘留,也避免了溶劑對(duì)人體的毒害和對(duì)環(huán)境的污染。利用CO2作為萃取劑主要有以下優(yōu)點(diǎn):(1)可以在35~455(5)萃取和分離合二為一,當(dāng)飽含溶解物流經(jīng)分離器時(shí),由于壓力下降使得CO2與萃取物迅速分離,成為兩相,故能耗較少。(6)CO2無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)毒,價(jià)格便宜,純度高,易得,且能夠循環(huán)使用,降低了成本。(7)具有殺菌和保鮮的作用。(8)可以通過(guò)改變壓力和調(diào)節(jié)溫度來(lái)改變?nèi)芙庑阅?對(duì)于萃取成分有選擇性。(9)擴(kuò)散系數(shù)大而粘度小,大大節(jié)省了萃取時(shí)間,萃取效率高。(5)萃取和分離合二為一,當(dāng)飽含溶解物流經(jīng)分離器時(shí),由于壓56五、超臨界流體萃取條件的選擇物料粒度:減小了物料粒度,增加顆粒的比表面積,從而增加了傳質(zhì)面積;顆粒半徑過(guò)小,增加物料的堆積密度,出現(xiàn)“溝流”現(xiàn)象,影響產(chǎn)率。萃取壓力:盡可能低,以降低壓縮機(jī)的動(dòng)力消耗萃取溫度:應(yīng)低于待分離成分的分解溫度改性劑:非極性溶質(zhì)在SCF中的溶解度有限或不溶,可通過(guò)加入一些改性劑或有機(jī)配體來(lái)增加溶解度。(1)與溶質(zhì)配位降低其極性;(2)使SCF與溶質(zhì)極性相似以能夠更好地溶解溶質(zhì)。萃取時(shí)間:萃取時(shí)間應(yīng)考慮綜合效率問(wèn)題五、超臨界流體萃取條件的選擇物料粒度:減小了物料粒度,增加顆57六、超臨界流體工藝流程
及萃取設(shè)備超臨界萃取裝置是由萃取劑供應(yīng)系統(tǒng)、低溫系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、萃取系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、改性劑供應(yīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)組成的,現(xiàn)代化的生產(chǎn)設(shè)備,一般還有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)監(jiān)控,以提高系統(tǒng)的安全可靠性,并降低運(yùn)行成本。六、超臨界流體工藝流程
及萃取設(shè)備超臨界萃取裝置是由萃取劑供58超臨界二氧化碳流體萃取技術(shù)實(shí)驗(yàn)課件59SFE的基本流程是:由鋼瓶提供高純液體(CO2)經(jīng)高壓泵系統(tǒng),流入保持在一定溫度(高于Tc)下的萃取池。在萃取池中可溶于SCF的溶質(zhì)擴(kuò)散分配溶解在SCF中,并隨SCF一起流出萃取池,經(jīng)阻尼器減壓獲升溫后進(jìn)入收集器,多余的SCF排空或循環(huán)使用。SFE的基本流程是:由鋼瓶提供高純液體(CO2)經(jīng)高壓泵系60大型超臨界流體萃取裝置大型超臨界流體萃取裝置61工作系統(tǒng)操作作面工作系統(tǒng)操作作面62壓縮機(jī)
控制系統(tǒng)
制冷機(jī)
CO2壓縮機(jī)控制系統(tǒng)制冷機(jī)CO263七、提高萃取效率的方法提高萃取效率的方法除了適當(dāng)提高萃取壓力、選取合適萃取溫度和增大超臨界流體流量之外,還可以采用加入適量的夾帶劑,利用高壓電場(chǎng)和超聲波等措施。此外,還有一些強(qiáng)化措施包括攪拌、增加流量或采用移動(dòng)床等,這些措施都是為了達(dá)到減少萃取中外擴(kuò)散阻力的目的。七、提高萃取效率的方法提高萃取效率的方法除了適當(dāng)提高萃取壓力641.超臨界流體的輔助溶劑效應(yīng)在超臨界液體的萃取加工過(guò)程中,如果使用單一組分的純氣體,比如CO2、二氧化硫、氯氟烴等,往往會(huì)遇到物料在超臨界態(tài)流體中溶解度太低,選擇性不高,溶解度對(duì)溫度、壓力變化不敏感等問(wèn)題,使分離操作的能耗增加,時(shí)間延長(zhǎng),產(chǎn)品純度不高。因此,單一組分作為超臨界流體,在實(shí)踐中表現(xiàn)出很大的局限性。所以,在實(shí)際操作中,往往在超臨界流體中添加輔助溶劑(entrainer,又稱助溶劑或夾帶劑)以提高溶解度,增加物質(zhì)溶解度的選擇性。1.超臨界流體的輔助溶劑效應(yīng)在超臨界液體的萃取加工過(guò)程中65輔助溶劑可以多方面影響超臨界流體的溶解度與選擇性,以及其他操作性能。它首先改變了溶劑的密度,一般情況下,少量輔助溶劑對(duì)溶劑密度的影響不大,但是加入輔助溶劑對(duì)臨界參數(shù)的改變則非常顯著。下表是幾個(gè)超臨界流體萃取輔助劑的實(shí)例。輔助溶劑可以多方面影響超臨界流體的溶解度與選擇性,以及其他操66常見(jiàn)臨界流體萃取輔助劑常見(jiàn)臨界流體萃取輔助劑67超臨界二氧化碳流體萃取技術(shù)實(shí)驗(yàn)課件68在使用輔助溶劑時(shí)應(yīng)當(dāng)注意,雖然CO2是無(wú)毒的,但是有些輔助溶劑如甲醇、丙酮等都是有毒的,如果輔助溶劑殘留在產(chǎn)品中,不僅會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品中易揮發(fā)成分的損失,還會(huì)帶來(lái)產(chǎn)品質(zhì)量上的問(wèn)題。因此,在實(shí)際操作中,應(yīng)合理選擇輔助溶劑,不要一味追求提高溶解度與萃取效率,有些時(shí)候,還需要對(duì)輔助溶劑進(jìn)行分離。在使用輔助溶劑時(shí)應(yīng)當(dāng)注意,雖然CO2是無(wú)毒的,但是有些輔助69在選擇萃取劑時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)在萃取階段,夾帶劑與溶質(zhì)的相互作用是首要的,即夾帶劑的加入能使溶質(zhì)的溶解度較大幅度提高;(2)在溶質(zhì)再生(分離)階段,夾帶劑應(yīng)易于與溶質(zhì)分離;(3)在分離涉及人體健康的產(chǎn)品時(shí),如藥品、食品和化妝品等,還需注意夾帶劑的毒性問(wèn)題。在選擇萃取劑時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)在萃取階段,夾帶劑702利用高壓電場(chǎng)高壓脈沖電場(chǎng)可顯著改善萃取溶質(zhì)與膜脂等成分的互溶速率及通過(guò)細(xì)胞壁物質(zhì)的傳質(zhì)能力,從而提高萃取效率。寧正祥等用高壓脈沖電場(chǎng)強(qiáng)化超臨界CO2萃取荔枝種仁精油,在300MPa以下時(shí),高壓脈沖處理可明顯改善超臨界萃取效率;尤其是在萃取率低于80%時(shí),高壓脈沖電場(chǎng)效果顯著。2利用高壓電場(chǎng)高壓脈沖電場(chǎng)可顯著改善萃取溶質(zhì)與膜脂等成分的713利用超聲波在超臨界流體萃取天然生物資源活性有效成分的過(guò)程中,采用強(qiáng)化措施減少萃取的外擴(kuò)散阻力往往能取得很好的萃取效果。方瑞斌等用超聲波強(qiáng)化超臨界CO2萃取紫杉醇。研究表明,如要完全萃取紫杉醇,未強(qiáng)化超聲超臨界CO2的萃取時(shí)間是強(qiáng)化超聲超臨界CO2的3倍。在對(duì)1.1%紫杉醇浸膏的萃取實(shí)驗(yàn)中,強(qiáng)化超聲的超臨界CO2很快達(dá)到100%萃取,而未強(qiáng)化超聲的超臨界萃取在3倍時(shí)間及用量相同條件下只達(dá)到41%的萃取率,這充分顯示了超臨界萃取與超聲技術(shù)并用的優(yōu)越性。Ai-junHu等對(duì)超聲強(qiáng)化超臨界流體萃取薏苡種子中的薏苡油和薏苡仁酯的研究也表明,超聲強(qiáng)化技術(shù)可以很大程度地提高萃取效率。3利用超聲波在超臨界流體萃取天然生物資源活性有效成分的過(guò)程72八、超臨界流體技術(shù)的應(yīng)用SFE-CO2技術(shù)的主要應(yīng)用范圍1食品工業(yè)2醫(yī)藥、化妝品(1)在生物活性物質(zhì)和天然藥物提取中的應(yīng)用(EPA、DHA沙棘油、γ-亞麻酸、β-胡蘿卜素等)(2)在手性藥物合成中的應(yīng)用(3)在藥劑學(xué)中的應(yīng)用(4)在藥物分析中的應(yīng)用3化學(xué)工業(yè)八、超臨界流體技術(shù)的應(yīng)用SFE-CO2技術(shù)的主要應(yīng)用范圍73超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用74超臨界萃取技術(shù)在食品行業(yè)的研究和應(yīng)用1植物油脂的萃?。河筒枋俏覈?guó)重要的木本食用油料,我國(guó)傳統(tǒng)的茶油制取一般采用壓榨法和浸出法,前者殘油率高,后者味差色深。如用超臨界CO2萃取,所得油的顏色、外觀,理化指標(biāo)均優(yōu)于溶劑法,且提取率高,雜質(zhì)少,水分低,無(wú)需精煉。與此相類似的還有利用超臨界萃取豆油、菜籽油、米糠油、棕櫚油、茶籽油、玉米胚芽油、杏仁油、紫蘇油、花生油、山蒼子油。另外,采用超臨界萃取技術(shù)提取微生物油脂也是近年來(lái)研究的熱點(diǎn),如孢霉菌絲體油脂提取的研究已取得進(jìn)展。超臨界萃取技術(shù)在食品行業(yè)的研究和應(yīng)用1植物油脂的萃?。河筒?52啤酒花有效成分的提?。?982年,西德HEG公司建造的工業(yè)規(guī)模超臨界萃取啤酒花生產(chǎn)線投入生產(chǎn)。用有機(jī)溶劑萃取的啤酒花萃取液,色澤暗綠,成分復(fù)雜,且殘留有機(jī)溶劑。如采用CO2超臨界萃取,萃取液顏色為橄欖綠色,不僅萃取率高,芳香成分也不被氧化,而且可避免萃取農(nóng)藥。2啤酒花有效成分的提?。?982年,西德HEG公司建造763咖啡中咖啡因的脫除:超臨界流體萃取技術(shù)最早應(yīng)用于食品領(lǐng)域是從咖啡中脫除咖啡因。由于健康理念的改變,西方國(guó)家對(duì)脫咖啡因的咖啡需求增加了,1979年,西德的HAG公司率先建成了處理2萬(wàn)t的生產(chǎn)線,采用CO2萃取,然后用活性炭吸附以分離咖啡因。與此相類似的還有從煙草中脫除尼古丁,從紅茶中脫除咖啡因,從綠茶中脫茶多酚等。3咖啡中咖啡因的脫除:超臨界流體萃取技術(shù)最早應(yīng)用于食品領(lǐng)域774生理活性物質(zhì)的提?。撼R界CO2能選擇性地溶解卵黃中的中性脂質(zhì)和膽固醇,卻不能溶解磷脂和蛋白質(zhì),因此可用于蛋黃中卵黃油的分離,分離得到的卵黃油品質(zhì)較好,且卵黃蛋白的功能性質(zhì)也不受影響。兒茶素也是一種功能性成分,用超臨界技術(shù)萃取兒茶素,提取率較高,所得的物質(zhì)純度也較高。二十碳五烯酸(EPA)對(duì)于防止心臟病、動(dòng)脈硬化及糖尿病有積極療效。傳統(tǒng)方法是用混合溶劑萃取,產(chǎn)品脂肪酸組成較復(fù)雜,如用超臨界萃取,產(chǎn)品純度較高。4生理活性物質(zhì)的提?。撼R界CO2能選擇性地溶解卵黃中的中785色素的提?。河衩S色素屬于異戊二烯類色素,生理上可作為維生素A的來(lái)源,超臨界CO2萃取的玉米黃色素,性能指標(biāo)優(yōu)于有機(jī)溶劑法萃取所得產(chǎn)品,萃取率高且不含殘留溶劑。利用超臨界萃取分離的枸杞油,不僅不飽和脂肪酸含量高,亞油酸含量高達(dá)66.2%~67.8%,還能從中分離出枸杞色素,即β-胡蘿卜素,色素提取率達(dá)51.5%。超臨界CO2還能對(duì)馬鈴薯和番茄榨汁后的副產(chǎn)品進(jìn)行分離,從中提取出胡蘿卜素。在胭脂紅等其他植物染料提取中也有應(yīng)用。5色素的提取:玉米黃色素屬于異戊二烯類色素,生理上可作為維796香精香料的提?。合闱v蘭精油是一種天然的食品增香劑,用超臨界CO2萃取的香莢蘭精油,為淡黃色油狀物,香氣突出,具有奶香、豆香和膏香,天然感好,無(wú)需調(diào)和可直接用于食品中。采用超臨界技術(shù)制取茴香油,產(chǎn)率比蒸餾法高35%,所得產(chǎn)物更具天然香料的芳香味。此外,超臨界萃取還可用于肉豆蔻、肉桂、胡椒、子丁香、介子胺、生姜油、蒜油、辣椒油等香辛料的提取,以及董衣草、鼠尾草、百里香、迷迭香等常用香料的提取。6香精香料的提?。合闱v蘭精油是一種天然的食品增香劑,用超臨807在食品分析方面的應(yīng)用:1988年,國(guó)際上推出了第一臺(tái)商品化的超臨界流體萃取(SFE)儀,早期主要用于食品分析,如食用香料,脂肪油脂,維生素等,采用超臨界技術(shù)分析,能節(jié)省時(shí)間,節(jié)約化學(xué)試劑,排除溶劑干擾,減少人身傷害。紫外(UV)和常壓化學(xué)解離質(zhì)譜法(APCIMS)的填充柱超臨界流體色譜法(PS-FC),是鑒別和定量測(cè)定β-興奮劑的通用方法,對(duì)于牛肝樣品的β-興奮劑,該法顯示出良好的回收率和較低的交量(RSD<15%),此法還可用于雙氯醇胺和柳丁氨醇的測(cè)定。對(duì)于農(nóng)藥殘留的測(cè)定,特別是水中碳硫化合物的測(cè)定,超臨界萃取法比較迅速。對(duì)于中藥有效成分的分析,超臨界萃取也有應(yīng)用。7在食品分析方面的應(yīng)用:1988年,國(guó)際上推出了第一臺(tái)商品化818酶制劑工業(yè)上的應(yīng)用:超臨界CO2可用于蒜酶的失活和大蒜中SOD的保留,在酸性條件下能夠抑制的蒜酶,經(jīng)超臨界CO2萃取后會(huì)失活。9其他應(yīng)用:最近有研究表明,超臨界萃取還可用于葡萄中糖苷類的提取,不僅節(jié)省時(shí)間,而且有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。8酶制劑工業(yè)上的應(yīng)用:超臨界CO2可用于蒜酶的失活和大蒜中82九、SC-CO2萃取技術(shù)的缺點(diǎn)和不足1由于CO2的非極性和低分子量特點(diǎn),在目前的技術(shù)水平下SC-CO2只適合于替代傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑的提取和水蒸氣蒸餾法萃取脂溶性成分(如油脂類、揮發(fā)油),而對(duì)原來(lái)采用濃醇提取的生物堿、內(nèi)酯、黃酮等物質(zhì),需加入一定比例的夾帶劑或在很高的壓力下進(jìn)行萃取,這就給工業(yè)化帶來(lái)了一定的難度。對(duì)于許多強(qiáng)極性和高分子量的物質(zhì)(多糖類、皂苷類、蛋白質(zhì)),則更難進(jìn)行有效提取,必須與其他方法結(jié)合使用。2此外,SC-CO2萃取裝置在更換產(chǎn)品時(shí)清洗比較困難,萃取產(chǎn)物的收集必須在無(wú)菌箱中進(jìn)行,存在裝卸料的連續(xù)化問(wèn)題及設(shè)備一次性投資較大的問(wèn)題等。九、
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